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European Robotics Forum: Roboter und zarte Pflänzchen

Roboter sind in der Landwirtschaft schon lange angekommen, erklären Experten auf dem European Robotics Forum. In einigen Bereichen bleiben sie aber Zukunftsmusik und wichtige Fragen bleiben noch unbeantwortet.

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European Robotics Forum: Roboter und zarte Pflänzchen

(Bild: tuhinkhamaru740)

Der Mensch solle sein Brot im Schweiße seines Angesichts essen, heißt es in der Bibel. Die Forderung steht im Zusammenhang mit dem Übergang vom Nomadendasein zur Landwirtschaft, mit der auch die Arbeit ins Leben der Menschen kam. Aber wie lange wird sie noch gültig bleiben, wenn mehr und mehr Roboter die Arbeit auf dem Feld und im Stall verrichten und Menschen immer weniger schwitzen müssen, um ihr täglich Brot zu bekommen? Workshops zur Automatisierung der Landwirtschaft beim European Robotics Forum 2018 (ERF 2018) in Tampere konnten die Frage zwar nicht beantworten, gaben aber einen Einblick in den Stand der Forschung und Entwicklung.

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Fons Kersten zeigte zu Beginn seines Vortrags das Bild einer Bäuerin, die auf einem Schemel sitzt und eine Kuh melkt. Wie lange es wohl her sei, dass auf diese Weise Milch gewonnen wurde, fragte der niederländische Landwirt sein Publikum. Die Schätzungen lagen zwischen 10 und 30 Jahren. Knapp daneben: Diese Art des Melkens liege 50 bis 60 Jahre zurück, sagte Kersten. Die 200 Milchkühe auf seiner Farm Hoeve Rosa würden fast vollständig von Robotern versorgt. Dabei können sich die Tiere im Stall frei bewegen. Wenn sie in den Melkbereich kommen, erkennt sie das Computersystem anhand der Transponder, mit denen sie ausgestattet sind, und weiß, wann sie zuletzt gemolken wurden. An die Euter kann sich der Saugapparat individuell anpassen und melkt die Kühe je nach Bedarf mehrmals am Tag.

Durch die Überwachung der Bewegungen der Tiere könne er zudem ungefähr drei Tage früher erkennen, wenn sich Krankheiten oder andere Probleme zeigen, erklärte Kersten. Die Daten könne er auf seinem Smartphone aufrufen, mit dem er auch den 2014 angeschafften Fütterroboter kontrolliert, der die Kühe mit Nahrung versorgt. Während sie früher mit 80 Arbeitsstunden pro Woche 800.000 Kilogramm Milch pro Jahr produziert hätten, würden sie heute bei gleichem Arbeitsaufwand 2 Millionen Kilogramm erzeugen. Dass natürlich auch die Reinigung des Stalls durch einen Roboter erfolgt, war da kaum noch einer Erwähnung wert.

Dieser Roboter ist auch nur ein zartes Pflänzchen: Zur Demo durfte er ab und zu mal ein paar Schrittchen laufen – immer bewacht von einem Menschen. Denn wenn er hinfällt, sind schnell wieder ein paar Stunden in der Werkstatt fällig.

(Bild: Hans-Arthur Marsiske/heise online)

Für eine abgegrenzte und einigermaßen strukturierte Umgebung wie einen Kuhstall ist die Automatisierung demnach selbst für ein vergleichsweise kleines Unternehmen schon ökonomisch lohnend. Anders sieht es auf dem Acker aus. Hier seien die Roboter am Horizont zu sehen, sagte Thilo Steckel vom Landmaschinenhersteller Claas. An vollständig autonome Systeme sei aber noch nicht zu denken. Claas konzentriere sich daher auf Teilautomatisierungen und Assistenzsysteme für den menschlichen Operator.

Für die Betreuung durch Roboter bieten sich insbesondere Pflanzen an, die in regelmäßigen Mustern angepflanzt werden. So will etwa das EU-Projekt Pantheon die Versorgung von Haselnussplantagen verbessern. Statt wie bisher Bewässerung, Beschneidung oder die Beseitigung von Unkräutern großflächig zu betreiben, soll im Zusammenspiel von fliegenden und fahrenden Robotern der Bedarf jeder einzelnen Pflanze präzise ermittelt und gedeckt werden. Am Italian Institute of Technology (IIT) soll im Rahmen des fünfjährigen Projekts Vinum ein vierbeiniger Laufroboter mit zwei Armen entwickelt werden, der die zeitaufwendige Arbeit des Beschneidens von Weinstöcken ausführen kann. Als größte Herausforderung nannte Andrea Incerli Delmonte die Vermittlung des Wissens, wo genau im Einzelfall der Schnitt angesetzt werden muss.

Dass Roboter sich nicht nur um Pflanzen kümmern, sondern umgekehrt Pflanzen auch das Design von Robotern inspirieren können, zeigte Ali Sadeghi am Beispiel der Plantoiden, die er am IIT entwickelt: Diese Roboter, die wie Pflanzen Wurzeln in den Boden wachsen lassen, sollen zum einen als Sensorstationen dienen, die Temperatur, Feuchtigkeit und Nährstoffgehalt überwachen. Zum anderen könne diese Technologie helfen, das Pflanzenwachstum besser zu verstehen. Auch Anwendungen bei Rettungsrobotern in Katastrophenszenarien hält Sadeghi für möglich.

Ein wiederkehrendes Thema bei den Diskussionen über "Agrikultur 4.0" ist die Verfügbarkeit von Daten. Der Einsatz von Robotern und digitalen Sensoren generiere viele Daten, die prinzipiell als Grundlage für Verfahren des Deep Learning dienen könnten, sagte Emanuele Frontoni (Universitá Politecnica delle Marche). Damit wiederum könnten Roboter lernen, Pflanzen zu identifizieren und eventuelle Krankheiten frühzeitig zu erkennen. Die Daten würden aber nicht zentral gesammelt und es fehle noch an Richtlinien und Regeln über ihren Austausch. Eine Lösung, die etwa unter dem Titel "Open Big Data" laufen könnte, sei noch nicht in Sicht.

Roboter dieser Art sind deutlich robuster und konnten beim European Robotics Forum zeigen, dass sie sich sicher durch Menschenmengen bewegen können. Für den Einsatz in der Pflanzenpflege müssen sie aber noch deutlich intelligenter werden.

(Bild: Hans-Arthur Marsiske/heise online)

Regulierungen waren auch auf andere Weise ein Thema beim Robotics Forum und dürften manche Teilnehmer mehr ins Schwitzen gebracht haben als die Sorge ums täglich Brot. Mit Lucilla Sioli hat das für die Digitale Industrie zuständige Direktorat A bei der EU-Kommission, dem auch die Robotik und Künstliche Intelligenz (KI) zugeordnet sind, eine neue Leiterin bekommen. Die hat in einer Videobotschaft zur Eröffnung des Forums eine neue EU-Initiative zur KI für Ende April angekündigt sowie ein neues Forschungsrahmenprogramm für Ende Mai.

Auf den Fluren beim Forum war nun gelegentlich zu hören, dass Sioli keine Ahnung von Robotik hätte. Es wurde die Befürchtung geäußert, sie könne zugunsten der KI-Forschung die traditionell gut aufgestellte Mechatronik gefährden. Andere wiederum meinten, dass KI ja schon immer ein wichtiger Teil der EU-Forschungsförderung zur Robotik gewesen sei und auch sein müsse. Nichts Neues also. Die Nervosität ginge vielleicht auch auf die gegenwärtige Aufregung in der Öffentlichkeit um Deep Learning und Big Data zurück, die andere Forschungen in den Hintergrund drängten.
Letztlich sorgt ein neuer Chef immer für Unruhe. Die Wirklichkeit ist halt dynamisch und verändert sich ständig. Damit haben nicht nur Roboter Schwierigkeiten, sondern gelegentlich auch Menschen. (mho)

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